CN103414320A - 一种变频器及其插入式功率模块的连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于变频器的插入式功率模块的连接装置，该连接装置包括母排，母排的第一端与插入式功率模块插接，其第二端与变频器的其他元件连接；上述母排进一步包括“T”字形母排和与该“T”字形母排的横部贴合并固定连接的横母排，母排的第一端形成于“T”字形母排的纵部的末端，其第二端形成于横母排的末端。这样，在母排的安装和维护过程中，由于母排具有“T”字形结构，插拔过程中的受力较为均匀，且母排在安装时无需人为弯折，母排长期使用的变形较小，从而提高了母排的安全性能和安装可靠性。本发明还提供一种包括上述连接装置的变频器。

Description

一种变频器及其插入式功率模块的连接装置

技术领域

本发明涉及电子元器件技术领域，特别是涉及一种用于变频器的插入式功率模块的连接装置。本发明还涉及一种包括上述连接装置的变频器。

背景技术

在工业传动变频器领域，希望通过压缩柜体尺寸提高产品的紧凑性，高集成的插入式功率模块便应运而生了，在产品组装的过程中，只需将插入式功率模块直接推入到已经安装好连接装置的柜体，即可完成主电路系统的连接，不需要对连接部分进行额外的紧固，就能快速完成功率模块与柜体的组装及功率扩展。随着插入式功率模块在工业变频领域的应用日益广泛，与之相连接的连接装置就显得尤为重要。

目前，与插入式功率模块相匹配的连接装置多为母排，母排为扁条形结构，其一端插入功率模块的输出端或者输入端，另一端连接其他元件，以实现功率模块与其他电子元件的连接。但是，在连接过程中，根据功率模块和其他元件之间的位置关系，需要将母排弯折至预定角度，以保证母排的两端插入功率模块和其他元件，因此，母排会在组装和维护过程中由于多次插拔和弯折而使其受力不均匀，导致母排变形，再次推入功率模块时连接较为困难；且母排出现变形后，产品在使用时遇到大电流通过时，母排发热不均匀而出现局部过热，易导致母排损坏引发安全事故；同时，由于母排为扁条形结构，连接装置需要的安装空间较大，影响产品的外观尺寸，且由于母排是高压部分，在柜内占据过大的空间，导致柜内的低压元器件放置困难，受电磁干扰严重等问题难以解决。

因此，如何提高母排的受力均匀性，减少母排变形，提高母排的安全性能和安装可靠性，就成为本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于变频器的插入式功率模块的连接装置，该连接装置的母排在组装和维护过程中受力均匀，母排变形较小，从而提高了母排的安全性能和安装可靠性。本发明的另一目的是提供一种包括上述插入式功率模块的连接装置的变频器。

本发明所提供的一种用于变频器的插入式功率模块的连接装置，包括母排，所述母排的第一端与所述插入式功率模块插接，其第二端与所述变频器的其他元件连接；所述母排包括“T”字形母排和与所述“T”字形母排的横部贴合并固定连接的横母排，所述第一端形成于所述“T”字形母排的纵部的末端，所述第二端形成于所述横母排的末端。

优选地，还包括绝缘底座，所述母排固定于所述绝缘底座。

优选地，所述母排有多个，各所述母排沿所述绝缘底座的长度方向均布于所述绝缘底座。

优选地，所述绝缘底座与所述插入式功率模块之间设置有定位元件。

优选地，所述定位元件包括定位销和与所述定位销匹配的销孔，所述定位销设置于所述绝缘底座与所述插入式功率模块两者中的一者，所述销孔设置于两者中的另一者。

优选地，所述绝缘底座与所述插入式功率模块之间设置有限位元件。

优选地，所述限位元件为设置于所述绝缘底座靠近所述插入式功率模块一侧的凸块，所述凸块抵靠于所述插入式功率模块。

本发明还提供一种变频器，包括插入式功率模块和与所述插入式功率模块插接的连接装置，所述连接装置为如上所述的连接装置。

进一步地，具有若干并列设置的所述连接装置，各相邻所述连接装置之间通过所述横母排连接。

本发明所提供的插入式功率模块的连接装置用于变频器，该连接装置包括母排，母排的第一端与插入式功率模块插接，其第二端与变频器的其他元件连接；上述母排进一步包括“T”字形母排和横母排，其中，横母排与“T”字形母排的横部贴合并固定连接，母排的第一端形成于“T”字形母排的纵部的末端，其第二端形成于横母排的末端。这样，在母排的安装和维护过程中，由于母排具有“T”字形结构，插拔过程中的受力较为均匀，且母排在安装时无需人为弯折，母排长期使用的变形较小，从而提高了母排的安全性能和安装可靠性。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的连接装置还包括绝缘底座，上述母排有多个，各母排沿绝缘底座的长度方向均布于绝缘底座；这样，若干母排整齐地布置在绝缘底座上，避免了母排杂乱无章的分布，从而优化了母排的空间布置，缩小了母排安装所需要的空间；同时，提高了连接装置的整体性，功率模块的可扩展性强，柜内结构紧凑，空间利用率较高。

在另一种具体实施方式中，本发明所提供的绝缘底座与插入式功率模块之间设置有定位元件，该定位元件包括定位销和与定位销匹配的销孔，定位销设置于绝缘底座与插入式功率模块两者中的一者，销孔设置于两者中的另一者；这样，在母排插入过程中，只有当定位销正对销孔时才能插入，从而确定了母排插入的位置，实现定位作用，定位销和销孔定位的方式较为简单，且定位可靠性较高。

附图说明

图1为本发明所提供的连接装置处于待安装状态时的结构示意图；

图2为图1所示母排处于待安装状态时的轴测图；

图3为图1所示母排处于安装状态时的主视图；

图4为本发明所提供的连接装置一种布置形式的结构示意图；

图5为图4所示连接装置布置形式的侧视图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种用于变频器的插入式功率模块的连接装置，该连接装置的母排在组装和维护过程中受力均匀，母排变形较小，从而提高了母排的安全性能和安装可靠性。本发明的另一核心是提供一种包括上述插入式功率模块的连接装置的变频器。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图5，图1为本发明所提供的连接装置处于待安装状态时的结构示意图；图2为图1所示母排处于待安装状态时的轴测图；图3为图1所示母排处于安装状态时的主视图。

本发明所提供的插入式功率模块的连接装置用于变频器，该连接装置包括母排1，母排1的第一端与插入式功率模块2插接，其第二端与变频器的其他元件（包括电抗器或者断路器等）连接；上述母排1进一步包括“T”字形母排11和横母排12，“T”字形母排11包括横部111和与横部111垂直设置的纵部112，横部111与纵部112垂直设置形成“T”字形结构，母排1的第一端形成于纵部112的末端，其第二端形成于横母排12的末端。这样，在母排1的安装和维护过程中，由于母排1具有“T”字形结构，插拔过程中的受力较为均匀，且母排1在安装时无需人为弯折，母排1长期使用的变形较小，从而提高了母排1的安全性能和安装可靠性。

一般的，插入式功率模块2通常具有柜体，在柜体上设置快插装置，母排1的第一端通过插入快插装置实现与插入式功率模块2的连接。

需要指出的是，文中所述“第一、第二”等序数词仅为了区分相同名称的不同结构，不表示某种顺序，更不应理解为任何限定。

本发明所提供的连接装置还可以包括绝缘底座3，上述母排1固定于该绝缘底座3，以便为母排1提供安装和固定载体，提高母排1的安装性能。

在变频器上一般设置有多个母排1，各母排1沿绝缘底座3的长度方向均布于绝缘底座3；这样，若干母排1整齐地布置在绝缘底座3上，避免了母排1杂乱无章的分布，从而优化了母排1的空间布置，缩小了母排1安装所需要的空间；同时，提高了连接装置的整体性，功率模块2的可扩展性强，柜内结构紧凑，空间利用率较高。

显然地，母排1的具体设置数目应根据实际需要连接的元器件的数量确定，至少保证一个元器件对应一个连接用母排1，当然，从理论上来讲，母排1的数目也可以多于元器件的数目，以便个别母排1损坏时，只需换一个母排1，无需更换整个连接装置，从而降低维护成本。

各母排1之间的距离应根据实际使用情况确定，在此不再赘述。

上述绝缘底座3与插入式功率模块2之间设置有定位元件，这样，在母排1插入过程中，只有当定位销41正对销孔42时才能插入，从而确定了母排1插入的位置，实现定位作用，提高母排1的安装性能。

上述定位元件包括定位销41和与定位销41匹配的销孔42，定位销41设置于绝缘底座3与插入式功率模块2两者中的一者，销孔42设置于两者中的另一者；定位销41和销孔42定位的方式较为简单，且定位可靠性较高。

优选地，上述定位销41设置在绝缘底座3朝向插入式功率模块2的一侧，销孔42开设在插入式功率模块2上，以便于定位销41的布置和安装；显然地，也可以将定位销41设置在插入式功率模块2上，而将销孔42开设在绝缘底座3上。

为了使定位销41能够较为顺利地进入销孔42，可以在定位销41的头部设置锥形的导向结构。

在绝缘底座3与插入式功率模块2之间可以设置有限位元件；这样，当插入式功率模块2与母排1连接时，达到指定的深度后，限位元件会阻止母排1的继续插入，避免功率模块2的快插装置及母排1因使用不当而破坏，延长了快插装置和母排1的使用寿命。

具体地，上述限位元件为设置于绝缘底座3靠近插入式功率模块2一侧的凸块5，在到达预定的插入位置时，凸块5抵靠于插入式功率模块2，使得母排1无法继续推入，以实现限位功能；该限位元件结构较为简单，生产成本较低。

显然地，限位元件也不局限于上述具体结构，只要能够在母排1与功率模块2达到预定插入位置时，能够避免母排1的继续推入即可，例如，可以为设置在绝缘底座3上的销轴，通过销轴与功率模块2的抵靠实现限位。

除了上述连接装置，本发明还提供一种包括上述连接装置的变频器，该变频器的其他各部分结构请参考现有技术，在此不再赘述。

请参考图4和图5，图4为本发明所提供的连接装置一种布置形式的结构示意图；图5为图4所示连接装置布置形式的侧视图。

当需要连接多个功率模块时，令两个连接装置通过横母排连接，以实现两连接装置的连接，具体连接方式可以为图4和图5中所示的连接方式，即在功率模块的上部实现连接，也可以在功率模块的下部连接。

以上对本发明所提供的一种变频器及其插入式功率模块的连接装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于变频器的插入式功率模块的连接装置，包括母排（1），所述母排（1）的第一端与所述插入式功率模块（2）插接，其第二端与所述变频器的其他元件连接；其特征在于，所述母排（1）包括“T”字形母排（11）和与所述“T”字形母排（11）的横部（111）贴合并固定连接的横母排（12），所述第一端形成于所述“T”字形母排（11）的纵部（112）的末端，所述第二端形成于所述横母排（12）的末端。

2.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，还包括绝缘底座（3），所述母排（1）固定于所述绝缘底座（3）。

3.根据权利要求2所述的连接装置，其特征在于，所述母排（1）有多个，各所述母排（1）沿所述绝缘底座（3）的长度方向均布于所述绝缘底座（3）。

4.根据权利要求1至3任一项所述的连接装置，其特征在于，所述绝缘底座（3）与所述插入式功率模块（2）之间设置有定位元件。

5.根据权利要求4所述的连接装置，其特征在于，所述定位元件包括定位销（41）和与所述定位销（41）匹配的销孔（42），所述定位销（41）设置于所述绝缘底座（3）与所述插入式功率模块（2）两者中的一者，所述销孔（42）设置于两者中的另一者。

6.根据权利要求1至3任一项所述的连接装置，其特征在于，所述绝缘底座（3）与所述插入式功率模块（2）之间设置有限位元件。

7.根据权利要求6所述的连接装置，其特征在于，所述限位元件为设置于所述绝缘底座（3）靠近所述插入式功率模块（2）一侧的凸块（5），所述凸块（5）抵靠于所述插入式功率模块（2）。

8.一种变频器，包括插入式功率模块（2）和与所述插入式功率模块（2）插接的连接装置，其特征在于，所述连接装置为如权利要求1至7任一项所述的连接装置。

9.根据权利要求8所述的变频器，其特征在于，具有若干并列设置的所述连接装置，各相邻所述连接装置之间通过所述横母排连接。

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